江苏省高三化学二轮复习 专题29 怎样进行物质结构与性质(选考)突破精品学案 联系客服

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专题29.怎样进行物质结构与性质解题突破(选考)

考试说明中:要点很多,不一一展示,集中在三个方面:(1)原子结构与性质(2)化学键与物质的性质(3)分子间作用力与物质的性质。

高考试卷中:江苏化学高考中“物质结构与性质”和“实验化学”并肩以非选择题的选做题

登场,考生从中任选一个模块考试,根据调查反馈,学生以选做“物质结构与性质”为主流。常考知识点有:(1)电子排布式、轨道表示式、成对未成对电子、全满半满(2)分子立体构型(3)氢键(4)晶体类型、特点、性质(5)分子的极性(6)性质比较:熔沸点、稳定性、溶解性、电负性、电离能(7)杂化(8)晶胞(9)配位键、配合物(10)等电子体(11)σ键和π键(12)周期表的分区等等。 答题过程中:认真审题,反复推敲,运用储备的“物质结构与性质”知识,对照题目要求准确答题。牢牢抓住重点,高度重视细节,坚决把握尺度。

一。能力展示

1.原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:

(1)Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为 。

(2)化合物

ZX3的沸点比化合物

YX4的高,其主要原因

是 。

(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。

(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图13所示,该氯化物的化学式

是 ,它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为 。

2.氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题:

(1)基态氮原子的价电子排布式是_________________。

(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是____________。

(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

1

①NH3分子的空间构型是_______________;N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是___________。

②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:

N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7kJ·mol

若该反应中有4mol N-H键断裂,则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,则N2H6SO4的晶体内不存在__________(填标号)

a. 离子键 b. 共价键 c. 配位键 d. 范德华力

(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。

-1

下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是_________(填标号)。 a. CF4 b. CH4 c. NH4 d. H2O 过程分析:

1. 由题意知X、Y、Z、W四种元素分别是:H、C、N、Cu。Y2X2为C2H2分子,其中碳原子的杂化类型为sp杂化,分子中含有含有三个σ键。ZX3为NH3分子,沸点高是因为分子间存在氢键,CO2与N2O互为等电子体, 氯化物的化学式通过均滩法得为CuCl,根据题意书写化学方程式。答案:(1)sp杂化 3mol或3×6.2×10 个 (2)NH3分子存在氢键(3)N2O(4)CuCl CuCl+2HCl=H2CuCl3 (或CuCl+2HCl=H2[CuCl3])

2.(1)基态氮原子的价电子排布式是2s2p ,学生可能审题时没注意到是价电子排布式。(2)C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>C(3)①NH3分子的空间构型是三角锥型,NH3中氮原子轨道的杂化类型是sp,而肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的,所以N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是sp,这个与H2O,H2O2中O的杂化类型都是sp的道理是一样的。②反应中有4mol N-H键断裂,即有1molN2H4参加反应,生成1.5molN2,则形成的π键有3mol。 ③N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同,可见它是离子晶体,晶体内肯定不存在范德华力。(4)要形成氢键,就要掌握形成氢键的条件:一是要有H原子,二是要电负性比较强,半径比较小的原子比如F、O、N等构成的分子间形成的特殊的分子间作用力。符合这样的选项就是c和d,但题中要求形成4个氢键,氢键具有饱和性,这样只有选c。这题中的(3)(4)两问亮点较多,让人耳目一新,其中第(4)耐人回味,这样子就把氢键的来龙去脉和特点考查彻底!高!答案:(1)2s2p (2)N>O>C (3)①三角锥形 sP ②3 ③d (4)c 精要点评:

1.复习时要围绕主要考点进行有效训练,做一些高考真题,感受到高考题的出题形式,

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3+

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难度,熟悉常考考点。主要考点包括:电子排布、立体构型、晶胞、氢键、金属堆积、杂化、晶格能、分子极性、熔沸点比较、极性键和非极性键、范德华力、稳定性比较、溶解性比较、电负性、电离能、晶体类型与性质、电子跃迁、配位键,配合物、等电子体、σ键和π键、周期表结构及分区、无机含氧酸酸性。

2.加强审题训练,解题后注意错因分析,避免再犯错误。 二.能力培养

1.碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。

(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。

(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。

(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。

(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb处于立方晶胞顶点,Ba处于晶胞中心,O处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为 ,每个Ba与 个O配位。

分析:(1)石墨的每个碳原子用sp杂化轨道与邻近的三个碳原子以共价键结合,形成无限的六边形平面网状结构,每个碳原子还有一个与碳环平面垂直的未参与杂化的2P轨道,并含有一个未成对电子,这些平面网状结构再以范德华力结合形成层状结构。因碳纳米管结构与石墨类似,可得答案。 (2)共用电子对偏向电负性大的原子,故电负性:C>H >Si。 (3) SnBr2分子中,Sn原子的价层电子对数目是(4+2)/2=3,配位原子数为2,故Sn原子含有故对电子,SnBr2空间构型为V型,键角小于120°。 (4)每个晶胞含有Pb:8×18=1个,Ba:1个,O:12×14=3个,故化学式为:PbBaO3。Ba处于晶胞中心,只有1个,O处于晶胞棱边中心,共12个,故每个Ba与12个O配位。答案:(1) sp>H >Si (3) <

2.C和Si元素在化学中占有极其重要的地位。

(1)写出Si的基态原子核外电子排布式 。从电负性角度分析,C、Si和O元素的非金属活泼性由强至弱的顺序为 。

(2)SiC的晶体结构与晶体硅的相似,其中C原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。

(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M为 (填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是 。 (4)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成?键和?键,SiO2中Si与O原子间不形成上述?健。从原子半径大小的角度分析,为何C、O原子间能形成,而Si、O原子间不能形成上述?键 。

分析:(1)C、Si和O的电负性大小顺序为:O>C>Si。(2)晶体硅中一个硅原子周围与4个硅原子相连,呈正四面体结构,所以杂化方式是sp。(3)SiC电子总数是20个,则氧化物为MgO;晶格能与所组成离子所带电荷成正比,与离子半径成反比,MgO与CaO的离子电荷数相同,Mg半径比Ca小,MgO晶格能大,熔点高。(4) Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键。答案:(1)

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2-4+

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2-4+

2+

范德华力 (2) C

1s2s2p3s3p O>C>Si (2) sp 共价键 (3)Mg Mg半径比Ca小,MgO晶格能大 (4)Si的原子半径较大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成上述稳定的π键 方法指导:

1.要通过原子结构推断元素的性质,通过元素的性质推断原子结构;通过化学键与分子间作用力推断分子结构与晶体性质,通过分子结构与晶体性质推断化学键类型与相互作用。知识点认识框架:微粒内部(原子结构与元素性质)——微粒间相互作用(化学键\分子间作用力与分子性质)——物质聚集状态(晶体\物质性质),掌握要点很重要。

2.本专题知识点比较多、内容较丰富,我们需要把知识点网络化、系统化,并进行有序的存储,在平时练习中注重总结规律,善于发现问题,提高自己解决、分析问题能力。 三.能力测评

1.乙炔是有机合成工业的一种原料。工业上曾用CaC2与水反应生成乙炔。

(1) CaC2中C2与O2互为等电子体,O2的电子式可表示为 ;1mol O2中含有的?键数目为 。

(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu基态核外电子排布式为 。

(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C?CH?C?N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。

(4) CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但

?2?2?2?2?22622 3 2+2+

CaC2晶体中含有的中哑铃形C22?的存在,使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2?周围距离最近的C22?数目为 。

2.铜单质及其化合物在很多领域有重要的用途,如金属铜用来制造电线电缆,五水硫酸铜可用作杀菌剂。

2+

(1)Cu位于元素周期表第I B族。Cu的核外电子排布式为__________。

(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为_________。

(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O4)]SO4 ·H2O,其结构示意图如下:

下列说法正确的是__________(填字母)。

A. 在上述结构示意图中,所有

3

氧原子都采用sp杂化

B. 在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键

C. 胆矾是分子晶体,分子间存在氢键 D. 胆矾中的水在不同温度下会分步失去

2+

(4)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]配离子。已知NF3与NH3的空

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